Étalonnage de débit

L'étalonnage de débit de gaz consiste à étalonner un appareil de détection de débit tel qu'un débitmètre ou un contrôleur de débit en comparant ses mesures à une référence de mesure de débit. Généralement, l'appareil sous essai est connecté en série, au plan pneumatique, à la référence de débit, de sorte qu'ils mesurent le même débit de gaz, puis l'on compare les indications des deux appareils.

Où est utilisé l'étalonnage de débit de gaz ?

• Fabrication et entretien de débitmètres/contrôleurs de débit

  Les fabricants de débitmètres et les contrôleurs de débit massique doivent effectuer de nombreux étalonnages et ont besoin pour cela d'un étalon rapide, précis et automatisable. La sortie de débit précise en temps réel des molblocs/molbox est particulièrement importante pour l'ajustement manuel de débitmètres massiques et contrôleurs de débit massique (MFC). Nombre de centres d'entretien de MFC utilisent des molbloc/molbox pour effectuer des étalonnages analogiques manuels.

• Contrôle de processus

  Les techniciens utilisent un molbloc/molbox pour étalonner, tester et dépanner des instruments et systèmes de test dans des applications allant de la fabrication à la recherche. Dans ces applications, les exigences essentielles sont souvent la reproductibilité, la rapidité et la portabilité.

  • Semiconducteur/fibre optique/photovoltaïque

    Ces processus parmi d'autres impliquent des revêtements et les processus de dépôt de gaz dépendent fortement des performances et de la stabilité des contrôleurs de débit massique. L'étalonnage de ces MFC au niveau de l'usine permet de réaliser des économies par rapport à l'externalisation du service et le fait de disposer d'une référence fiable pour le dépannage permet d'économiser des heures d'arrêt. Un molbloc peut souvent se connecter directement à un manifold pour vérifier les performances des MFC sans devoir les désinstaller.

  • Industrie biopharmaceutique

    Les débits de gaz dans les bioréacteurs et fermenteurs peuvent être critiques et des molblocs/molbox sont utilisés pour effectuer un étalonnage traçable des MFC dans de nombreuses usines pharmaceutiques. La transportabilité est essentielle pour de nombreuses applications d'étalonnage in situ et le molbloc/molbox peut apporter une solution portable pour des centaines, voire des milliers de litres par minute avec molbloc-S.

  • Pétrochimie (R&D)

    Un test précis des débitmètres et contrôleurs de débit est fondamental dans les instituts de recherche développant des processus pétrochimiques susceptibles d'être étendus à une production de masse. Fluke Calibration peut fournir ou spécifier de simples configurations matérielles pour permettre au molbloc de tester des appareils opérant à des pressions de 3 000 psi ou davantage.

  • Test de cellules de carburant

    Tester les performances des cellules de carburant exige une mesure précise de l'hydrogène et d'autres débits de gaz. Un molbloc/molbox est une façon rapide et précise d'étalonner des MFC dans les petits ou grands environnements de test de cellules de carburant.

  • Mélange de gaz

    Le mélange dynamique de gaz est une alternative au pesage ou à d'autres méthodes de remplissage pour créer plus rapidement des mélanges standard de gaz. Le molbloc/molbox assure la traçabilité des appareils de débit du système de mélange ou, dans des applications critiques, peut être utilisé directement dans le système de contrôle du mélange.

• Qualité/surveillance de l'environnement

  Un molbloc/molbox est le premier choix pour l'étalonnage des « étalonneurs » de moniteurs de gaz ambiants et gaz toxiques. Ces appareils contrôlent les concentrations critiques de gaz polluants pour l'étalonnage de moniteurs. Les molblocs se connectent facilement aux étalonneurs en laboratoire ou sur le terrain pour garantir des étalonnages traçables. Le système molbloc/molbox est utilisé par des agences locales, régionales, nationales et internationales pour leurs instruments de surveillance de la qualité de l'air, ainsi que par les fournisseurs de ces instruments.

  Les étalons de transfert de débit pour les systèmes de surveillance de particules PM2.5 peuvent aussi être facilement étalonnés avec molbloc-S.

• Systèmes médicaux/respiratoires

  L'étalonnage de débitmètres et le test de systèmes respiratoires sont des applications courantes et hautement critiques de molbloc/molbox, tant pour la production que pour la recertification. Aéronautique/sécurité médicale.

• Test de fuites

  • Nucléaire, masques à gaz, fabrication

    Le système molbloc/molbox est utilisé pour tester des débitmètres et orifices utilisés pour le test de fuites de différents produits allant des masques à gaz jusqu'à des appareils médicaux. molbloc/molbox est l'outil de prédilection pour l'étalonnage de débit des moniteurs de débit de fuite utilisés dans les centrales nucléaires, car le molbloc peut fonctionner à la pression élevée requise pour opérer en amont des appareils.

• Instituts nationaux de métrologie

  molbloc/molbox ainsi que l'étalon de débit gravimétrique primaire GFS2102 de Fluke Calibration sont utilisés dans les laboratoires de débit de gaz des instituts nationaux de métrologie du monde entier. GFS est une vraie référence de débit massique primaire et molbloc/molbox fournit la plus grande précision en tant qu'étalon de transfert de débit.

Références complémentaires

Quatre étapes pour parvenir à un étalonnage en débit gaz plus efficace »
Débit massique ou débit volumique dans la mesure de débits de gaz »

Un sujet fréquent de discussion et de confusion concernant la mesure de débit de gaz est celui du débit massique et débit volumique. Les débitmètres et unités de débit utilisées pour les mesures de débit sont utilisés pour mesurer et exprimer soit la quantité de volume de gaz, soit la quantité de masse (nombre de môles ou de molécules) passant à travers l'appareil. Dans un étalonnage de débit de gaz, il est presque toujours avantageux d'utiliser une mesure de référence de débit massique, car ce débit reste constant dans un système de débit en régime permanent. Puisque le gaz est compressible, le débit volumique varie à différents endroits dans un système de débit en raison de changements de densité provoqués par des changements de température et de pression. Les molblocs sont des étalons de débit massique, qui permettent des comparaisons fiables avec d'autres appareils de débit. Le terminal molbox peut calculer et exprimer le débit en termes de débit volumique en un autre endroit du système pour permettre le test d'appareils basés sur le volume.

Étalon de débit primaire ou étalon de transfert

Fluke Calibration propose tant des étalons de débit de gaz primaires que des étalons secondaires (ou de transfert) offrant les meilleures performances de mesure. Les clients sont parfois confrontés à la question de savoir si un étalon primaire ou un étalon secondaire leur convient le mieux. Notre conseil est d'utiliser un étalon offrant l'incertitude de mesure et la fiabilité requises et qui répond aux besoins du laboratoire d'étalonnage. Le système de débit massique gravimétrique dynamique GFS2102 de Fluke Calibration est un étalon de débit massique primaire offrant la plus faible incertitude de mesure possible. Mais pour la grande majorité des clients, il est plus efficace d'utiliser un système d'étalonnage de débit molbloc/molbox. Les molblocs sont étalonnés par comparaison avec une chaîne d'étalonnage basée sur des mesures de débit gravimétriques primaires et produisent des performances hautement reproductibles et précises en tant qu'étalonneurs de débit. En même temps, les molbloc/molbox offrent une vitesse, un confort et une portabilité nettement supérieures et sont plus économiques que le système GFS.

Le terminal molbloc/molbox a été choisi par des laboratoires pour remplacer de nombreux volumètres à piston et volumètres à cloche dans l'étalonnage de débit massique et l'étalonnage de rotamètres. Les volumètres à piston et à cloche sont largement considérés comme des étalons primaires, mais il importe de noter que ce sont des appareils de mesure de débit volumique primaires. Le plus souvent, ils utilisent une mesure directe du débit volumique en combinaison avec des mesures de pression et de température ainsi que des données de propriété de gaz pour calculer un débit massique utilisé pour des étalonnages.

Une caractéristique importante des étalons de débit secondaires est qu'ils doivent être soumis à une comparaison rigoureuse du débit à chaque étalonnage. Les étalons primaires ne sont pas étalonnés par comparaison à un autre étalon de mesure de débit, mais sont étalonnés en testant uniquement leurs composants de mesure individuellement (temps, distance, masse, pression ou température, par exemple). Sans un test régulier d'aptitude et des comparaisons avec une référence de débit adéquate, l'utilisateur n'a pas l'assurance des performances de mesure de débit de l'étalon primaire. Qui plus est, les laboratoires doivent sélectionner un étalonneur de débit offrant la meilleure fiabilité de mesure et les meilleures caractéristiques opérationnelles.

Références apparentées

Débit massique ou débit volumique dans l'étalonnage en débit gaz